【簡単】宇宙の果てや外側はあるのかを解説

宇宙の果てや外側はあるのかを解説 宇宙
【簡単】宇宙の果てや外側はあるのかを解説

「対称性とは? 並進対称性やパリティって何? パリティ対称性について事例を知りたい。  物理学って何だか難しそうだな…」

こういった疑問に物理学修士の筆者が答えます。

結論

宇宙に果て(端)はありません。しかし、宇宙の外側がどうなっているのかという理論はいくつか存在します。詳細は本記事にて解説します。

本記事の参考文献

本記事の内容

宇宙の果て

宇宙の果て

現在、宇宙は「無限に広がっている」という説と「有限である」という説があり、どちらか決着はついていません。もし、宇宙が無限に広がっているとしたら、無限の大きさをもつものがどのように誕生したかなどの問題が発生します。しかし、宇宙が有限であったらインフレーションやビッグバンなどで宇宙の誕生を語れるため、多くの方が「宇宙は有限で膨張している」と主張しているのです。
宇宙が無限に広がっている場合はもちろん、宇宙の果てはありません。しかし、宇宙が有限の場合でも宇宙の果ては存在しないのです。なぜならRPGのマップを上(北)方向に進むと突然下(南)から出てくるような現象が起きるからなのです。
また現在、私たちの観測できる範囲は460億光年までとされています。なぜ観測範囲に限界があるのかというと、宇宙の膨張スピードが光速を超えてしまうからです。宇宙のあらゆる物質は光速を超えることができないので、地球から460億光年以上の距離は観測不可能です。

超ひも理論の宇宙の果て

私たちの体や宇宙にある物質はすべて小さなひもで出来ているという超ひも理論では、この宇宙は高次元に浮かぶ膜(ブレーン)だとしています。例えば私たちの宇宙は3次元空間でできており、私たちはもちろん、3次元以上の空間を認識することはできません。しかし、3次元空間が10次元や11次元空間などの高次元空間に浮いていることが計算上では考えられるのです。もし超ひも理論が正しければ、3次元空間から高次元空間に変わる境目が宇宙の果てと考えられるのです。

宇宙の外側

宇宙の外側

宇宙の外側はどうなっているのかについて、「永久インフレーション理論」、「宇宙の多重発生理論」、「五感では認識不可」について解説します。

永久インフレーションモデル

永久インフレーションモデルとは、空間が急速に膨張する現象(インフレ―ション)が永久に続いており、私たちの宇宙はポケット (その空間で部分的にインフレーションが終わった領域)であるという理論です。つまり永久インフレーションモデルではポケットとして宇宙が何個も存在して、この宇宙の外側は「インフレーションしている空間」となるのです。

宇宙の多重発生理論

宇宙の多重発生理論とは、親宇宙があって、その一部が分裂して子宇宙が作られるという理論です。親宇宙と子宇宙は互いにワームホールでつながっていますが、いずれは切断されて行き来できなくなります。つまり、この場合の宇宙の果ては空間も時間もない無、もしくは人間の五感では認識することができないナニカなのです。

五感では認識不可

イソギンチャクは海の中で上から降ってくるエサを食べるだけの1次元的な生き物です。つまり平面とか奥行きとかの概念を持っておらず、1次元な生き物に3次元的現象を教えても理解ができません。例えばイソギンチャクに「海の外側では陸があって、そこでは人間が経済活動をしていて、その上には宇宙があって…」といった内容を力説してもイソギンチャクには到底理解できないのです。
人間も宇宙の外側(三次元の外側)は、イソギンチャクに海の外側を教えるのと同じように認識できないのです。

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